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Die Erfindung betrifft einen Elektrodendurchlauferhitzer gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Erfindung geht von jenen Geräten aus, die in der AT 386 892 B und der DE 36 30 972 C des Anmelders beschrieben sind und soll weitere, dem Benutzer jederzeit zur Verfügung stehende Möglichkeiten zur Temperaturregelung des zu erhitzenden Mediums mit Hilfe einer im Elektrodenraum angeordneten Zwischenwand liefern. Demgegenüber beschreiben andere, im Prüfungsverfahren genannte Dokumente lediglich eine einmalige, durch einen Fachtechniker auszuführende Einstellung der Geräteleistung.
Diese genannte Aufgabe wird mit einem Elektrodendurchlauferhitzer der eingangs genannten Art erreicht, bei welchem erfindungsgemäss die Grösse der Querschnittsfläche der Öffnungen der Zwischenwand (wände) mittels einer manuell und/oder automatisch mit Hilfe eines Druck-und/oder Strö- mungs-und/oder vorzugsweise im erhitzenden Medium im Elektrodenbereich angeordneten Temperaturfühlers gesteuerten Einrichtung regelbar ist.
Die erfindungsgemässe Lösung erlaubt eine gesteuerte Leistungsänderung bei geringstmöglicher Elek- trodenbelastung und gestattet einen wirksamen Überlastungsschutz. Die Lösung ist durch den Stand der Technik dem Fachmann weder nahegelegt, noch sind die erzielbaren Vorteile durch ein Gerät nach dem Stand der Technik erzielbar.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zwischenwand von einem Film gebildet ist, dessen Breite der Breite des Erhitzungsraumes entspricht und dessen Länge erheblich länger als die Raumhöhe ist, wobei der Film in Längsabschnitten, die der Raumhöhe entsprechen, je Öffnungen aufweist und zumindest zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Gesamtöffnungsfläche vorgesehen sind.
Hierbei kann es zweckmässig sein, wenn der Anteil der Öffnungsfläche an der Filmgesamtfläche in einer Richtung der Filmlänge und der Elektrodenabstand in derselben Richtung stufenlos zunimmt.
Auch kann es empfehlenswert sein, wenn der Anteil der Öffnungsfläche in der Zwischenwand in Richtung der Projektion auf die Zwischenwandebene des auf den wirksamen Elektrodenflächen entstehenden Temperaturgradienten abnimmt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zwischenwandgesamt- öffnungsfläche in dem Maximum-Offenzustand höchstens 50 %, insbesondere höchstens 30 % der Zwischenwandgesamtfläche bildet.
Vorteilhaft kann es weiters sein, wenn die Zwischenwand (wände) mechanisch mit dem Anker eines Magneten verbunden ist, dessen Lage bezüglich der Zwischenwand manuell und/oder automatisch mittels einer temperatur- und/oder druck- und/oder strömungsgesteuerten Einrichtung verstellbar gehalten ist.
Bei einer weiteren zweckmässigen Ausführungsform ist sind die Zwischenwand (wände) in ihrer Fläche, insbesondere durch die Mediumströmung und/oder mittels Magneten in Schwingungen versetzbar.
Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen ist im folgenden anhand beispielsweiser Ausführungsformen näher beschrieben, die in der Zeichnung erläutert sind. In dieser zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Durchlauferhitzers in schematischer Darstellung und Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer anderen, für den erfindungsgemässen Durchlauferhitzer gemäss Fig. 1 verwendbaren Steuervorrichtung.
Die Ausführung nach Fig. 1 weist ein äusseres Gefäss 1 auf, das so ausgelegt ist, dass es zumindest dem Netzwasserdruck widerstehen kann. Ein inneres Gefäss 2 nimmt die Elektroden 3 auf, zwischen welchen sich ein Raum befindet, wo eine Öffnungen aufweisende Zwischenwand 4 aus elektrisch isolierendem, bzw. dielektrischem Material vorgesehen ist. Die Grösse der Querschnittfläche ihrer Öffnungen ist durch eine Steuervorrichtung 5 verstellbar. Bei vollständig geschlossenen Öffnungen befindet sich die Zwischenwand 4 in ihrer Schutzstellung. Ein Ausdehnkörper 6 ist am Oberstutzen und ein Zufuhrrohr 7 am Unterstutzen der Steuervorrichtung 5, sowie ein Stössel 14 an der Oberfläche des Körpers 6 hermetisch dicht angebracht.
Das Rohr 7 trägt einen Kolben 8 und ist an seinem Unterende mit einem Griff 9 für Temperaturregelung kinematisch verbunden. Die Richtung des Wasserstromes ist mit Pfeilen angedeutet und ein Austrittsstutzen für das Wasser ist mit 13 bezeichnet.
Das Gerät verfügt über zwei Zustände : "Kalt" und "heiss", die mittels des Griffes 9 eingestellt werden und dem vollabgedrehten, bzw. dem als "heiss" bezeichneten Bereich aufgedrehten Griff 9 entsprechen. In der Heissstellung der Steuervorrichtung 5 und bei Gerätezustand"heiss"ist eine elastische Scheibe 17 des Stössels 14 mit der Unteröffnung des Gefässes 2 verbunden, und das Wasser aus der Vorrichtung 5 durchtritt den Elektrodenraum. In der Zuführöffnung 10 für das Wasser ist ein Elektrowasserventil 11 angebracht, das von einem im Elektrodenraum angebrachten Thermokontakt 12 gesteuert wird.
Die Steuervorrichtung 5 steuert im Zusammenwirken mit dem Körper 6 und der elastischen Scheibe 17 die
Grösse der Zwischenwandöffnungen über einen Stössel 14, der auf einen mit Oberkante der Zwischenwand 4 fest verbundenen Bügel 16 wirkt. Die ringförmigen Unterteile des Stössels 14 und des Bügels 16 sind längs des Oberstutzens der Steuervorrichtung 5 und des Halses des Gefässes 2 frei beweglich. Ein Anschlag 15
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der Steuervorrichtung 5 bestimmt die Maximalausdehnung des Körpers 6. Die Oberöffnung des Körpers 6 ist mit einer Rohreinschnürung 18 versehen, die zur Druckerzeugung in diesem dient. Die Funktion einer solchen Steuervorrichtung 5 ist in der AT 386 892 B, bzw. der DE 36 30 972 C beschrieben.
Sie hat zwei Zustände :"Kalt", wenn die Strömungsgeschwindigkeit V des Wassers nicht einen vorgegebenen Minimalwert Vmm übersteigt, und "heiss", wenn VVmm wird.
Nachfolgend wird die Temperaturregelung mittels des Griffes 9 beschrieben. Ho bezeichnet die niedrigste Anfangshöhe des Stössels 14, sie entspricht dem vollabgedrehten Griff 9 und V < Vmln'In dieser Stellung des Griffes 9 erreicht die Scheibe 17 die Unteröffnung des Gefässes 2 auch bei Maximalausdehnung des Körpers 6 (Höhe H2) nicht. Der Stössel 14 und die Scheibe 17 befinden sich beim Einstellen des Griffes 9 am Anfangspunkt des Geräteheisszustandes und bei V < Vmln auf der Höhe H,. Wenn die Steuervorrichtung 5 in den Heisszustand umschaltet (VVm, wird), erreicht die Scheibe 17 die Unteröffnung des Gefässes 2 und dichtet diese ab. Der Stössel 14 drückt auf den Bügel 16 und öffnet entsprechend die Zwischenwand 4.
Auf der Höhe H2 befinden sich der Stössel 14 und die Scheibe 17 bei Maximaleinstellung des Griffes 9 und bei V < Vmn. Dabei bleibt zwischen der Scheibe 17 und dem Gefäss 2 ein Abstand ho für einen raschen Mediumausstoss aus dem Erhitzungsraum. hmax ist der Maximalgang des Stössels 14 und entspricht der Maximalausdehnung des Körpers 6. Die Übertragung der Stellung des Griffes 9 auf den Bügel 16 und damit auf die Zwischenwand 4 im Gerätezustand"heiss"und bei VVmin erfolgt über den Körper 6 und die Scheibe 17, die eine elastische Verbindung zwischen dem Gefäss 2 und der Steuervorrichtung 5 bildet. Die notwendige Zwischenwandverstellung hängt von deren Ausführung ab.
Das Zusammenwirken der entsprechend ausgeführten Bestandteile 4, 5, 6,9, 14,16 und 17 ermöglicht folgende Funktionen :
EMI2.1
b) Zustände "offen"/"geschlossen" der Unteröffnung des Gefässes 2 entsprechend der beschriebenen
Funktion der Scheibe 17 ; c) automatische Aufrechterhaltung der manuell eingestellten Temperatur ; d) Überhitzungsschutz während des Ausstosses des Restwassers aus dem Elektrodenraum und/oder-in
Zusammenwirken mit dem Thermokontakt 12 - bei einer Wasserüberhitzung.
Ausser den in der AT 386 892 B beschriebenen Zwischenwandarten kann die Zwischenwand auch durch eine Mehrzahl über elastische Verbindungselemente miteinander verbundener Stäbe, bzw. Lamellen, jalousieartig gebildet sein, die je an beiden Enden entsprechend geführt sind. Hierbei ist ein Unterstab mit dem Gefäss 2 verbunden, wogegen ein Oberstab mit dem Bügel 16 fest verbunden ist. Beim Anheben des Bügels erfolgt eine vorgegebene Bildung der Öffnungen zwischen den Stäben. Die Zwischenwand 4 kann ferner als Film mit einzelnen, je ein eigenes Öffnungssystem aufweisenden Abschnitten gebildet und zwischen Spulen wickelbar sein. Die Gesamtöffnungsfläche nimmt abschnittweise in Richtung der Filmlänge zu. Die Leistungssteuerung erfolgt durch eine Filmbewegung um einen ganzen Längsabschnitt, vergleichbar mit dem Fotofilmtransport.
Günstiger ist es, wenn der Anteil der Öffnungsfläche an der Filmge- samtfläche in Richtung der Filmlänge und der Elektrodenabstand in derselben Richtung stufenlos zunehmen. Durch stufenloses Filmverstellen zwischen den Spulen lässt sich eine gewünschte Heizleistung sehr fein einstellen.
Bei dem Heizblock gemäss Fig. 2, der ohne äusseres Gefäss 1 gezeigt ist, sind ein wasserdicht ummantelter Topfelektromagnet 46 mit einem Kern 47 und einem Anker 48 vorgesehen, der über einen Überhitzungsschutzkontakt 12 an Netzspannung geschaltet ist. Der entsprechend geführte und wasserdicht ummantelte Anker 48 ist senkrecht beweglich, sein Unterende ist über eine elastische Verbindung 49 mit der Zwischenwandoberkante verbunden, wogegen sein Oberende frei ist. Die Zwischenwandunterkante ist über eine im Gefäss 2 befestigte, weitere elastische Verbindung 49 gehalten. Der Magnet 46 ist fest mit dem Bügel 16 verbunden und so ausgelegt, dass der Anker 48 und die Zwischenwand 4 seiner Bewegung im Normalbetrieb folgen können.
Verbindungen 49 und ein elastischer, zwischen dem Kempol 47 und dem Anker 48 angeordneter Abstandhalter 50 dienen zur Erzeugung geeigneter Zwischenwandschwingungen in ihrer Ebene. Dies wird dank der Ankervibration im Magnetwechselfeld gegebenenfalls mit Überlagerung der strömungsdynamischen Effekte erzielt. Diese Effekte können auch in der Anordnung der Fig. 1 gegebenenfalls mit Verbindungen 49 demselben Zweck dienen.
Eine Film-Zwischenwand kann mittels eines, z. B. aus der DE 36 30 972 C bekannten Anpassungsgetriebes gesteuert werden. Eine Zwischenwand 4 kann mit Horizontal- oder Senkrechtbewegungen im Erhitzungsraum, z. B. durch zu diesem Zweck in jeweiligen Seitenwänden des Gefässes 2 vorgesehenen Schlitze, angeordnet und gegebenenfalls mit einer Zwangsführung und Vorspannung versehen sein. Die Zwischenwand 4 und eine im selben Raum eventuell vorgesehene Schutz-Zwischenwand können verschiedene Betriebsrichtungen haben. Das Gerät kann mit mehreren Elektroden für Drehstrom gebaut werden. Wenn in der Beschreibung von Wasser die Rede ist, so soll dies allgemein ein flüssiges Medium einschliessen, das
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eine entsprechende Leitfähigkeit aufweist.
Die äusserst günstigen Schutzmassnahmen sind in der Ausscheidungsanmeldung A 1542/89 beschrieben.